一、ESD工作原理
ESD靜電保護元件，又稱靜電抑制二極管。ESD是多個TVS晶粒或二極管采用不同的布局做成具有特定功能的多路或單路ESD保護器件，主要應用於各類通信接口靜電保護，如USB、HDMI、RS485、RS232、VGA、RJ11、RJ45、BNC、SIM、SD等。
二、ESD特點
1. ESD是一種鉗位型過壓保護器件，用於靜電防護及一些較低浪涌的防護；
2. ESD電壓根據被保護IC 的工作電壓設計，如2.5V、2.8V、3.3V、5V、8V、12V、15V、24V、36V等；
3. 電容低，目前最小可做到0.17pF，滿足10GMbps高速應用，不影響數據通信質量；
4. 封裝小型化，封裝形式多樣化。
三、ESD參數說明
ESD產品的伏安特性曲線與TVS類似，與TVS不同的是，ESD產品功率較小，工作電壓也較低，ESD的工作電壓根據被保護芯片的工作電壓來設計。
VRWM：反向截止電壓，即ESD允許施加的最大工作電壓，在該電壓下ESD處於截止狀態，ESD的漏電流很小，可以達到10納安左右。
VBR：擊穿電壓，擊穿電壓是ESD要開始動作（雪崩擊穿）的電壓，一般在規定的電流下測量，通常在大小為1mA的電流下測量。
IR：反向漏電流，即在ESD器件兩端施加VRWM電壓下測得ESD的漏電流。
IPP：峰值脈沖電流，ESD產品一般采用8/20μs的波形測量。
VC：鉗位電壓，在給定大小的IPP下測得ESD兩端的電壓。
Cj：PN結的結電容，會影響數據傳輸，高頻信號選取ESD時，一定要考慮Cj對信號的影響。
四、ESD選型注意事項
1. ESD器件的截止電壓應大於被保護IC的最大工作電壓，否則會影響被保護電路的正常工作。如工作電壓為5V的線路，應選擇截止電壓等於或者大於5V的ESD器件進行保護。
2. ESD一般用於各類通信端口靜電防護，在一些高速數據線路，如USB3.0、USB3.1、HDMI、IEEE1394等接口，ESD保護器件的結電容應選擇盡量的小，以避免影響通信質量。
3. 根據電路設計布局及被保護線路數選擇合適的封裝形式。ESD器件封裝的大小從一定程度上可以反應器件的防護等級大小，一般封裝越大的器件可容納的ESD芯片面積也越大，防護等級也越高，反之亦然
通常情況ESD保護電路如下
系統沒有干擾，正常工作時，ESD器件可以忽略，幾乎不起作用
當外部接口電壓超過ESD器件的擊穿電壓（VBR）,ESD器件開始起作用，並將電流分流到地。
實際ESD器件的工作電壓（VRWM）與擊穿電壓（VBR）的區別，選擇ESD器件應該選擇系統工作電壓小於ESD器件的工作電壓（VRWM），
例如系統是0~5V，那么我們應該選擇工作電壓（VRWM）大於5V的TVS。
單向ESD器件和雙向ESD器件，雙向ESD器件可以通過正負擊穿電壓（VBR）的信號，而單向ESD器件只可以通過正擊穿電壓（VBR）的信號，如果通過負的就會造成ESD器件擊穿。
雙向ESD器件和單向ESD器件的特點，單向ESD器件對於負壓的保護更好。
幾種ESD模型及其放電曲線。
IEC 61000-4-2等級為日常接觸等級，正常分為四級
但是ESD器件符合IEC 61000-4-2時，只代表ESD器件本身的防護，不代表后級電路能承受相應的沖擊。鉗位電壓是衡量ESD器件保護電路系統的能力。鉗位電壓即當外部受到沖擊，后級電路通過ESD器件后受到的沖擊。如圖紅色為沖擊，藍色為沖擊過ESD器件后的鉗位電壓。我們可以根據自己系統需求選擇鉗位電壓。
實際應用中，ESD器件是有寄生電容的，如圖是寄生電容對高速電路接口的影響，寄生電容會影響電平的上升和下降速度，例如USB3.0、HDMI等等。
在ESD器件選型時寄生電容可以根據應用接口選擇，如下圖
ESD器件選型步驟
1.計算接口信號幅值的范圍來確定ESD器件的工作電壓；
2.根據信號類型決定使用單向或者雙向ESD器件;
3.根據信號速率決定該接口能承受的最大寄生電容；
4.根據電路系統的最大承受電壓沖擊，選擇適合的鉗位電壓；
5.確保ESD器件可達到或超過IEC 61000-4-2 level4。
例如USB2.0接口保護電路：
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